Flexible Operation of Batteries in Power System Scheduling With Renewable Energy

2016 ◽  
Vol 7 (2) ◽  
pp. 685-696 ◽  
Author(s):  
Nan Li ◽  
Canan Uckun ◽  
Emil M. Constantinescu ◽  
John R. Birge ◽  
Kory W. Hedman ◽  
...  
2019 ◽  
Vol 11 (16) ◽  
pp. 4424 ◽  
Author(s):  
Chunning Na ◽  
Huan Pan ◽  
Yuhong Zhu ◽  
Jiahai Yuan ◽  
Lixia Ding ◽  
...  

At present time, China’s power systems face significant challenges in integrating large-scale renewable energy and reducing the curtailed renewable energy. In order to avoid the curtailment of renewable energy, the power systems need significant flexibility requirements in China. In regions where coal is still heavily relied upon for generating electricity, the flexible operations of coal power units will be the most feasible option to face these challenges. The study first focused on the reasons why the flexible operation of existing coal power units would potentially promote the integration of renewable energy in China and then reviewed the impacts on the performance levels of the units. A simple flexibility operation model was constructed to estimate the integration potential with the existing coal power units under several different scenarios. This study’s simulation results revealed that the existing retrofitted coal power units could provide flexibility in the promotion of the integration of renewable energy in a certain extent. However, the integration potential increment of 20% of the rated power for the coal power units was found to be lower than that of 30% of the rated power. Therefore, by considering the performance impacts of the coal power units with low performances in load operations, it was considered to not be economical for those units to operate at lower than 30% of the rated power. It was believed that once the capacity share of the renewable energy had achieved a continuously growing trend, the existing coal power units would fail to meet the flexibility requirements. Therefore, it was recommended in this study that other flexible resources should be deployed in the power systems for the purpose of reducing the curtailment of renewable energy. Furthermore, based on this study’s obtained evidence, in order to realize a power system with high proportions of renewable energy, China should strive to establish a power system with adequate flexible resources in the future.


Electronics ◽  
2020 ◽  
Vol 9 (4) ◽  
pp. 627
Author(s):  
Xiangying Tang ◽  
Yan Hu ◽  
Zhanpeng Chen ◽  
Guangzeng You

The development of renewable energy represented by wind, photovoltaic and hydropower has increased the uncertainty of power systems. In order to ensure the flexible operation of power systems with a high proportion of renewable energy, it is necessary to establish a multi-scenario power system flexibility evaluation method. First, this study uses a modified k-means algorithm to cluster operating scenarios of renewable energy and load to obtain several typical scenarios. Then, flexibility evaluation indices are proposed from three perspectives, including supply and demand balance of the zone, power flow distribution of the zone and transmission capacity between zones. Next, to calculate the flexibility evaluation indices of each scenario—and according to the occurrence probability of each scenario—we multiplied the indices of each scenario by the scenario occurrence probability to obtain comprehensive evaluation indices of all scenarios. Based on the actual historical output data of renewable energy and load of a southern power system in China, a flexibility evaluation was performed on the modified IEEE 14 system and modified IEEE 39 system. The results show that the proposed clustering method and flexibility indices can effectively reflect the flexibility status of the power system.


2016 ◽  
Author(s):  
Εμμανουήλ Μπακιρτζής

Η παρούσα διδακτορική διατριβή παρουσιάζει λύσεις για την αντιμετώπιση της αυξημένης αβεβαιότητας και μεταβλητότητας στο βραχυπρόθεσμο προγραμματισμό του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας (ΣΗΕ), λόγω της αυξημένης διείσδυσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο μείγμα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Παρουσιάζεται ένα καινοτόμο μοντέλο βραχυπρόθεσμου προγραμματισμού ως ένα μονοεπίπεδο εργαλείο πραγματικού χρόνου που πραγματοποιεί ενοποιημένη ένταξη μονάδων και οικονομική κατανομή (ΕΕΜΟΚ) σε κυλιόμενη βάση, με χρονικό ορίζοντα προγραμματισμού μέχρι και 36 ώρες. Παρουσιάζονται και εφαρμόζονται οι έννοιες της πολλαπλής χρονικής ανάλυσης και της μεταβλητής πολυπλοκότητας μοντελοποίησης για τον περιορισμό των υπολογιστικών απαιτήσεων. Το μοντέλο ΕΕΜΟΚ παρουσιάζεται σε αιτιοκρατικό και στοχαστικό πλαίσιο. Στο αιτιοκρατικό πλαίσιο, η αβεβαιότητα του καθαρού φορτίου αντιμετωπίζεται με τον προγραμματισμό εφεδρειών και παράλληλα παρουσιάζεται μια μέθοδος δυναμικής ποσοτικοποίησης των εφεδρειών. Στο στοχαστικό πλαίσιο, η αβεβαιότητα του καθαρού φορτίου αντιμετωπίζεται με τη χρήση σεναρίων φορτίου και αιολικής παραγωγής και παράλληλα παρουσιάζεται μία κατάλληλη μέθοδος δημιουργίας σεναρίων. Τα προτεινόμενα μοντέλα εξετάζονται μέσω ετήσιων προσομοιώσεων κυλιόμενου προγραμματισμού, χρησιμοποιώντας πραγματικά στοιχεία και μία τροποποιημένη μορφή του Ελληνικού ΣΗΕ. Υπολογίζονται ετήσιοι δείκτες απόδοσης όπως το κόστος λειτουργίας, η κυκλικότητα των θερμικών μονάδων, η απόρριψη φορτίου, η απόρριψη αιολικής ενέργειας και η οριακή τιμή συστήματος. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η υλοποίηση του ΕΕΜΟΚ στο βραχυπρόθεσμο προγραμματισμό του ΣΗΕ αποφέρει σημαντικές βελτιώσεις στη λειτουργία του ΣΗΕ συγκριτικά με τα υφιστάμενα πολυεπίπεδα μοντέλα προγραμματισμού. Η εφαρμογή στοχαστικού προγραμματισμού ενισχύει την ιδέα του ΕΕΜΟΚ παρέχοντας ένα οικονομικά αποδοτικότερο πρόγραμμα κατανομής. Τέλος, παρουσιάζεται μία υπολογιστικά εφαρμόσιμη υλοποίηση του ΕΕΜΟΚ, που ενσωματώνει όλους τους περιορισμούς που χρησιμοποιούνται στις σύγχρονες αγορές ηλεκτρικής ενέργειας.


2014 ◽  
Vol 134 (10) ◽  
pp. 1515-1523
Author(s):  
Akihiro Ogawa ◽  
Kazunari Maki ◽  
Kiyoshi Hata ◽  
Yasunori Takeuchi ◽  
Fumio Ishikawa

2011 ◽  
Vol 131 (8) ◽  
pp. 670-676 ◽  
Author(s):  
Naoto Yorino ◽  
Yutaka Sasaki ◽  
Shoki Fujita ◽  
Yoshifumi Zoka ◽  
Yoshiharu Okumoto

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document